第31讲 提升课——与神经调节相关的探究实验分析
电位的测量
1．指针的偏转原理
下面图中a点受刺激产生动作电位“
”，动作电位沿神经纤维传导依次通过
“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化如下：
2．神经纤维上电位测定的方法 (1)静息电位的测量
灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，只观察到指针发生一次偏转(如图甲)。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时，指针不偏转(如图乙)。
(2)动作电位的测量
灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
3．膜电位变化曲线解读
a点——由于K外流，产生内负外正的静息电位 b点——受到刺激，Na通道开放，Na内流 bc段(不包括c点)——Na内流→形成动作电位 cd段(不包括c点)——K外流→静息电位恢复过程
de段——静息电位恢复后，Na—K泵活动加强，排Na吸K，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平
＋
＋
＋
＋
＋＋＋
＋
＋
1．若在图中丙和丁两点的细胞膜外表面安放电极，中间接记录仪(电流左进右出为“＋”)，当刺激甲点后，信号在神经细胞间传递时记录仪检测到的结果应是( )
解析：选B。刺激甲处时，电流计的指针将发生2次方向相反的偏转，丙处首先兴奋，膜外先负后正，结合曲线图，曲线应先向下然后向上；又由于兴奋在突触间的传递需要一定时间，故指针并非连续进行两次偏转，中间有一个停滞期。
2．(2017·江西新余一中月考)以图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下K跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白，该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道。图2表示兴奋在神经纤维上的传导时膜电位的变化。下列有关分析正确的是( )
＋
A．图1 A侧为神经细胞膜的内侧，B侧为神经细胞膜的外侧 B．图2 ③处膜外为负电位，而Na浓度膜外大于膜内 C．图2兴奋传导过程中，膜外电流方向与兴奋传导方向一致 D．图2 ②处K通道开放；④处Na通道开放
解析：选B。钾离子从B侧运输到A侧是通过离子通道完成的，不消耗能量，所以A侧为神经细胞膜的外侧，B侧为神经细胞膜的内侧，A错误；图2 ③处膜外为负电位，而Na浓度膜外大于膜内，B正确；图2兴奋传导过程中，膜外电流方向与兴奋传导方向相反，C错误；图2中②处Na通道开放以形成动作电位，④处K通道开放以形成静息电位，D错误。
细胞外液中Na、K浓度改变对膜电位的影响 项目 Na增加 Na降低 K增加 K降低 ＋＋＋＋＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋＋
静息电位绝对值 不变 不变 变小 增大 动作电位峰值 增大 变小 不变 不变 分析表格可知：
(1)静息电位是K的平衡电位，就是细胞内K向外扩散达到平衡时的膜电位。细胞外Na浓度的改变通常不会影响到静息电位。
(2)细胞外K浓度上升，导致细胞内K向外扩散减少，从而引起静息电位(绝对值)变小。反之，静息电位变大。
(3)动作电位的峰值是Na的平衡电位，就是细胞外Na向细胞内扩散达到平衡时的电位。细胞外K浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。
(4)细胞外Na浓度上升，导致其向细胞内的扩散量增加，从而引起动作电位的峰值变大。反之，动作电位峰值变小。
兴奋传导与电流计指针偏转问题
1．验证兴奋在神经纤维上的双向传导
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
2．验证兴奋在神经元之间的单向传递
1．将甲、乙两个微电流计的两极按下图所示接在功能完好的神经元(纤维)上，在a、b、c、d四个实验位点给予适宜强度的电刺激，下列有关指针偏转情况的分析不正确的是( )
A．刺激a点，甲的指针一定偏转2次 B．刺激b点，甲的指针一定偏转1次 C．刺激c点，乙的指针一定偏转2次 D．刺激d点，乙的指针一定偏转2次
解析：选A。如果前一个神经元释放的是抑制性神经递质，则刺激a点，甲的指针只偏转1次，A错误；由于兴奋只能从前一个神经元传递到后一个神经元，因此刺激b点，甲的指针只偏转1次，B正确；由于兴奋在神经纤维上双向传导，因此，刺激c点或d点，乙的指针均会偏转2次，C、D正确。
2．图甲是青蛙离体的神经—肌肉标本示意图，图乙是神经肌肉接头处放大模式图。据图分析，下列说法正确的是( )
A．刺激e处，腓肠肌可以收缩，但神经冲动不能向e点右侧传导 B．刺激e处，电流计的指针会偏转两次
C．图乙肌细胞接受刺激，经上面的神经末梢传递到上一个神经元 D．图乙神经递质通过主动运输释放到突触间隙 答案：B
“三看法”判断电流计指针偏转
反射弧中兴奋传导方向的判断
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
1．(2017·长沙模拟)如图为某反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。下列实验操作中不需要做的是( )
A．不放药物时，刺激B处，观察现象 B．药物放在A处，刺激B处，观察现象 C．药物放在B处，刺激C处，观察现象 D．药物放在C处，刺激B处，观察现象
解析：选C。兴奋在神经元之间的传递是单向的，在神经纤维上的传导是双向的，若要验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导，操作时将药物放在B处或不放药物，刺激C处，观察2都会有反应，故不需要做。
2．(高考安徽卷改编)将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计○a和○b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计○a和○b有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。